Buenas Buenas Espero que les sirva, me gusto mucho este tema Éxitos a los INGENIERO

1. TRATAMIENTO
TÉRMICO.
Ingeniería en Materiales.
S.M.A.L

2. Tratamiento Térmico.
Caletamiento
Mantenimiento
a temperatura
constante.
Enfriamiento

3. Metalografia.
La metalografía es la disciplina que
estudia microscópicamente las
características estructurales,
composición, y propiedades de un
metal o de una aleación.
.
Es posible determinar el tamaño de
grano, forma y distribución de varias
fases e inclusiones que tienen gran efecto
sobre las propiedades mecánicas del
metal.
La micro-estructura revelará el
tratamiento mecánico y térmico del metal
y, bajo un conjunto de condiciones dadas,
podrá predecirse su comportamiento
esperado.

4. Importancia del Tratamiento termico.
• Es viable reconocer que a través de la
implementación de los procesos
de tratamientos térmicos, le dan la oportunidad al
fabricante de conferirles propiedades de mayor
consistencia al acero y a otros materiales. Siendo
la evaluación fundamentada en las características
precisas que se buscan en la pieza u objeto a
fabricar.

5. Tramientos termicos modifican:
La constitución al variar el
estado en el que se encuentra el
carbono y el estado alotrópico
del hierro.
La estructura al variar el tamaño
de grano y el reparto de los
micro-constituyentes.
El estado mecánico queda
afectado por las tensiones a que
quedan sometidos los materiales
luego de algunos tratamientos
térmicos (temple).

6. Características Mecánicas
• Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir
el proceso de mecanizado por arranque de viruta.
• Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber
energía sin producir fisuras (resistencia al impacto).
• Dureza: Es la resistencia que ofrece un material para dejarse
penetrar.
Se mide en unidades BRINELL (HB), unidades ROCKWEL C (HRC),
VICKERS (HV), etc. También puede ser definido como la capacidad
de un material de no ser rayado.
• Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material
a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro
material.

7. Estructura cristalina
Temperaturas
normales.
En la estructura bcc
esta eficiencia o
“factor de
empaquetamiento” es
de 68%, con 32% de
espacio vacío.
Temperaturas
más altas.
En las estructuras fcc , 74% del espacio
está ocupado por átomos y el resto, 26%, es
espacio vacío.
Las estructuras fcc son más Densas o
compactas.

8. Definición Hierro
• Es uno de los
elementos metálicos más
abundantes en el planeta.
• Constituye aproximadamente el
4.5% de la corteza terrestre.
También existen pequeñas
cantidades de hierro
combinadas con aguas
naturales, en las plantas, y
además es un componente de
la sangre.

9. Propiedades Fisicas.
• El hierro puro es un metal blando de color blanco grisáceo. Su punto
de fusión 1.528 grados Centígrados y ebullición 2.735 grados
Centígrados respectivamente.
• El hierro puro es maleable y dúctil y no endurece el amortiguamiento.
• Es más magnético que cualquier otro metal y sus propiedades
magnéticas afectan incluso a una temperatura muy alta.
• El hierro es un buen conductor del calor y de la electricidad.

10. Hierro Forjado.
Se caracteriza por el
bajo contenido
de carbono
(entre 0,05% y 0,25%),
siendo una de las
variedades, de uso
comercial, con más
pureza en hierro
Hierro Fundido.
El hierro gris es uno de los
materiales ferrosos más
empleados . Esta aleación
ferrosa contiene en general
más de 2% de carbono y
más de 1% de silicio,
además de manganeso,
fósforo y azufre .

11. Resistencia a la compresión
La resistencia a la compresión es una medida de cuánto resiste una
sustancia a la fuerza de aplastamiento.
El hierro forjado es el menos resistente a la compresión,
 El acero es el más resistente.
El hierro fundido también se caracteriza por una fuerte resistencia a
la compresión, pero no es tan resistente como el acero.
Soldabilidad
Los metales que se pueden soldar más fácilmente se emplean para
crear estructuras compuestas de múltiples secciones de metal.
El hierro forjado es el más fácil de soldar.
 El acero, que tiene un menor contenido de carbono, se puede soldar,
pero no es una tarea fácil.
El hierro fundido no puede ser soldado.

12. Oxidación
Oxidación es otra manera de decir herrumbre. Cuanto más resistente
sea un metal a la oxidación, más tiempo puede durar al aire libre. Entre
los tres metales,:
El acero se oxida más fácilmente,
El hierro fundido es el más resistente a la oxidación.
Fragilidad
El metal frágil se rompe de repente y sin previo aviso.
El hierro forjado es más dúctil y tiende a ceder lentamente, dando
señales de advertencia.
El hierro fundido y el acero son metales altamente frágiles.

13. Estados alotrópicos del Hierro.
Hierro Delta.
• Bcc
• Liquido
Hierro Gama.
• Fcc
• Austenita.
Hierro Beta.
• Bcc
• No es magnético.
Hierro Alfa.
• Bcc
• Posee propiedades magnéticas.
• Ferrita.

14. Estado alotrópicos del Hierro.Transformación

15. Diagrama Hierro – Carbono.
En este tipo de diagramas se especifican
las temperaturas en las que suceden
los cambios de fase (cambios de
estructura cristalina), dependiendo de
los materiales diluidos.

16. Las Fases y microconstituyentes.
Austenita
Ferrita
Cementita
Perlita
•Microconstituyente de forma laminar
formado por capas alternadas de ferrita y
cementita.
•Elevada Dureza y resistencia mecanica
•Su campo de existencia se situa por
debajo de 723ºC
•Tiene una dureza de 250 Brinell,
resistencia a la tracción de 80 kg/mm2 y
un alargamiento del 15%.
•Es Fe3C y contiene 6.67% C
•Es el Microconstituyente más duro y
frágil de los aceros, alcanzando una
dureza Brinell de 700 (68 Rc)
•Compuesto de elevada Dureza y
Fragilidad.
•Es magnética a la temperatura
ambiente pero pierde esta propiedad a
218°C
•Solución Solida de Fe(α) con C
•Presenta muy poca solubilidad en Carbono
0.0218% a 723ºC
•Se presentan a temperatura ambiente.
•Es mas dura, que la austenita, pero aun así la
ferrita es el mas blando a temperatura
ambiente
•BCC
•Tiene una dureza de 90 Brinell
• Una resistencia a la tracción de 28 kg/mm2,
llegando hasta un alargamiento del 40%.
•Solución solida de Fe(γ) con C
•La maxima solubilidad de Carbono es de
2,11% a 1129%C
•No existe por debajo de 723%C
•FCC relativamente BLANDO
•Con una dureza de 300 Brinell.
•Resistencia a la tracción de 100 kg/mm2
•Un alargamiento del 30 %
• No es magnética.

17. Microconstituyentes.
Ledeburita
Bainita
Martencita
Es un constituyente de naturaleza
eutéctica que se forma a temperatura
constante:
1.145°C. Su composición química es
fija con 4,3% de C.
Está formada por un 52% de
Cementita y un 48% de Austenita
saturada de carbono.
Bainita superior: Es de aspecto
arborescente, formada a 500-550°C. Las
placas discontinuas de los carburos
tienden a tener una orientación paralela
a la dirección de las agujas de la propia
bainita.
Bainita inferior: Tiene un aspecto
acicular bastante parecido a la
martensita, formada a 250-400°C. Estas
pequeñas placas son paralelas entre si y
su dirección forma un ángulo de 60° con
el eje de las agujas de ferrita.
Esta formado por una solución sólida
sobre saturada de carbono de hierro [γ]
en hierro alfa [α] , y que se obtiene por
enfriamiento rápido de los aceros
desde altas temperaturas.
Es magnética y se aumenta su
dureza, resistencia y fragilidad con el
contenido en carbono [hasta un
máximo de 0,09% aprox.]
Su resistencia es de 170 a 250
Kp/mm².
Su dureza es de 50 a 68 HRc
(Rockwell – C).
Su alargamiento es de 2,5 a 0,5%.

18. Las trasformaciones mas relevantes en el
diagrama FE-C
Transformación Peritéctica.
Transformación Eutéctica
Transformación Eutéctoide
AT (1129ºc) L (4.3%C)↔ S.S.γ (2.11%C) + Fe3 C
AT (1495ºC) L(0.53%C) + S.S. δ(0.09%C)↔ S.S.γ (0.17%C)
AT (723ºC) S.S.γ(0.8%C)↔ S.S.α (0.02%C) + Fe3C

19. Curvas
Liquidus: Temperatura a la cual el líquido empieza a
solidificarse bajo condiciones de equilibrio.
Solidus: Temperatura durante la solidificación de una
aleación a la cual la última parte de la fase líquida se
solidifica.
Solvus: En un diagrama de fase o de equilibrio, los puntos
que representan las temperaturas a las que las diversas
composiciones de las fases sólidas coexisten con otras
fases sólidas, es decir, los límites de solubilidad sólida.

21. • Debido al porcentaje de carbono, los aceros se clasifican en:
Aceros HIPOeutectoides, si su porcentaje de carbono es inferior
al punto K (eutectoide), o sea al 0,89%.
Aceros HIPEReutectoides, si su porcentaje de carbono es
superior al punto K.

23. Definiciones Acero
El acero es una aleación de hierro
carbono
Un contenido de carbono entre el
0,03 y el 1,76 %, que contiene
elementos de aleación, los cuales le
confieren propiedades mecánicas
específicas para su utilización en la
industria.
Los productos férreos entre el 1,76 y
el 6,67 % de carbono se denominan
Fundiciones de hierro.

24. Propiedades físicas
• Las propiedades físicas del acero no se asemejan a sus elementos
de hierro y carbono.
• Es alto en fuerza, bajo de peso, durable, flexible y resistente a la
corrosión.
• Es altamente flexible, por lo tanto se puede moldear en cualquier
forma deseada.
• Una de las propiedades más importantes del acero es la capacidad
de enfriarse rápidamente de una temperatura elevada cuando se
expone al agua o al aceite.
• A diferencia del hierro, el acero no se oxida muy fácilmente sobre la
exposición al agua y a la humedad.

25. Tipos de Aceros.
La
microestructura
consiste en ferrita
y perlita
Son relativamente
blandos y poco
resistentes pero con
extraordinaria ductilidad
y tenacidad
Son de fácil
mecanizado,
soldables y baratos.
Se utilizan para fabricar
vigas, carrocerías de
automóviles, y láminas para
tuberías edificios y puentes.

26. Tipos de Aceros.
Son más resistentes
que los aceros bajos
en carbono pero
menos
dúctiles y maleables.
Se suelen utilizar para fabricar
cinceles, martillos, cigüeñales, pernos,
etc.
Estos aceros
pueden ser tratados
térmicamente mediante
austenización, temple y
revenido para mejorar las
propiedades mecánicas.

27. Tipos de Aceros.
Son más
duros y resistentes
(y menos dúctiles)
que los otros aceros
al carbono.
Casi siempre se utilizan
con tratamientos de
templado y revenido que
lo hacen muy resistentes
al desgaste y capaces de
adquirir
la forma de herramienta
de corte.
Por ejemplo, cuchillos,
navajas, hojas de
sierra, corta tubos, troqueles,
herramientas de torno,
muelles e hilos e alta
resistencia.

28. Tipos de tratamiento térmico.
Con el tratamiento térmico
adecuado se pueden
reducir los esfuerzos
internos, el tamaño del
grano, incrementar la
tenacidad o producir una
superficie dura con un
interior dúctil.
Temple
Revenido
Recocido
Normalizado

29. Tratamiento Temple.
Objetivo.
• Fortalecer el acero endurecido y
aumenta su resistencia mecánica,
disminuir la plasticidad y la
tenacidad el materia a menudo es
revenido para reducir la fragilidad
que puede aumentar por el rápido
enfriamiento, todo esto gracias a la
estructura martensitica
El fin que se pretende conseguir con el ciclo
del temple es aumentar la dureza y
resistencia mecánica, transformando toda la
masa en austenita con el calentamiento y
después, por medio de un enfriamiento rápido
la austenita se convierte en martensita, que
es el constituyente típico de los aceros
templados.

30. Medios de enfriamiento.
ACEITES.
Se usan casi
exclusivamente los aceites
minerales, el calor
especifico, punto de
ebullicion calor
evaporacion conductividad
termica y viscosidad juegan
un papel importante, estos
aceites son liquidos
traslucidos cuyo color
puede cambiar con el uso
ocureciendose y
haciendose mas espeso
2 tipos de aceites :
• Temple en frio entre 30°
60°
• Temple en calientes entre
100° y 130°
AGUA Y
SOLUCIONES
ACUOSAS.
Cuando se templa en
agua pura son frecuente
los defectos de aparecion
de puntos blanco por los
gases disueltos en el
agua.
SALES Y
METALES
FUNDIDOS.
Las
temperaturas de los
baños dependen del
uso y se encuentran
generalmente entre
los 200°
y 600° para
temperatura hasta
500° a 550°
Se emplean
mezclas de nitratos
y nitritos alcalinos
para mas de 550 se
usas salen exentas
de nitritos.
GASES.
Los aceros para
herramientas de alta
aleacion y los rapidos
que tiene velocidad
critica de enfrentamiento
pequeña.Templan
uncluso con un chorrode
aire a presion, para
mucho aceros basta
enfriar con aire tranquilo
para que se forme
artensita.

32. Tratamiento Recocido
El recocido es el tratamiento térmico que, en general,
tiene como finalidad principal el ablandar el acero,
regenerar la estructura de aceros sobrecalentados o
simplemente eliminar las tensiones internas que
siguen a un trabajo en frío.
(Enfriamiento en el horno).

33. El revenido es un tratamiento térmico que se aplica a los
aceros endurecidos para reducir su fragilidad, incrementar
su ductibilidad y tenacidad y aliviar los esfuerzos en la
estructura de la martensita.
• El tratamiento implica calentamiento y mantenimiento de
ésta a una temperatura, seguido de un enfriamiento lento.
• El resultado es la precipitación de partículas muy finas de
carburo de la solución martensítica hierro-carbono y la
transformación gradual de la estructura cristalina de BCT
a BCC. Esta nueva estructura se llama martensita
revenida.
Tratamiento Revenido

34. Tratamiento Normalizado
Consiste en calentar el material ligeramente (50° C) por
encima de la temperatura crítica hasta que todo se haya
convertido en austenita.
Posteriormente se deja enfriar al aire. Se diferencia de los
demás en que la velocidad de enfriamiento es intermedia.
Se le da a los materiales que han sufrido un tratamiento
mecánico defectuoso, para normalizar su estructura.
Se emplea para aceros de baja aleación (<50%).

35. Tratamientos Especiales.
Los tratamientos termoquímicos son tratamientos térmicos en los que,
además de los cambios en la estructura del acero, también se
producen cambios en la composición química de la capa superficial,
añadiendo diferentes productos químicos hasta una profundidad
determinada. Estos tratamientos requieren el uso de calentamiento y
enfriamiento controlados en atmósferas especiales
CEMENTACION
NITRURACION
CIANURACION.

36. Curva Tiempo-Temperatura-Transformación
La curva TTT muestra cómo la velocidad de enfriamiento
afecta la transformación de austenita [γ] en varias
fases posibles.
Las fases se pueden dividir en:
1) A velocidades lentas de enfriamiento se transforma
en Ferrita [α] y Cementita [Fe3C] o perlita [α +Fe3C].
2) A velocidades rápidas de enfriamiento se
transforma en Martensita [α+γ].

38. Conclusión Tratamiento termico.
El acero es un material indispensable en la civilización
actual , la mayor parte de la industria esta basada en la
fabricación y transformación del acero.

39. Gracias